(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃基无铅陶瓷电容器介质的制备与研究

【作者】 单丹； 曲远方； 宋建静； 郭晓琨；

【机构】 天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室；

【摘要】 本文报道了添加Ba CO₃和Ce O₂对(Bi_0.5Na_0.5)Ti O₃陶瓷电容器介质介电性能的影响。当体系中添加Ba CO₃后,形成Ba Ti O₃-(Bi_0.5Na_0.5)Ti O₃二元固溶系统,使原(Bi_0.5Na_0.5)Ti O₃体系的室温相对介电系数得到了大幅度的提升,介质损耗大的缺点也得到了一定程度的改善。在此二元固溶系统基础上掺杂稀土元素氧化物Ce O₂,有效的降低了体系介质损耗。实验结果表明:当体系中掺杂Ba CO₃ 6at%,Ce O₂ 0.5 at%时,试样在1160℃空气气氛下烧结2h,获得了性能优良的电容器介质材料,相对介电系数和损耗分别为1620和1.80%。结果表明,Ba CO3的加入能引入一系列离子空位和空间电荷,使电畴结构松散,提高了体系的相对介电系数并降低损耗值,而Ce O₂的加入则使Ce⁴⁺取代了部分B位的Ti⁴⁺离子,导致体系的损耗进一步降低并使介电峰展宽。运用所研究材料系统的一系列缺陷反应,对实验结果进行了解释,并由介电温谱（升温）分析了体系从室温到400℃的相变化,阐述了对(Bi_0.5Na_0.5)Ti O₃体系陶瓷材料高温相变过程的新看法。更多还原